AMA Innovationspreis 2022
Ein innovatives Gas-Sensorsystem mit neuartigem, spektral breitbandigem Infrarot(IR)-Emitter - Die Entwicklung kombiniert bahnbrechende Technologien von MEMS-Chips bis zum Gas-Sensorsystem mit besonderer Langzeitstabilität und ermöglicht damit neue Anwendungen für die Gasanalyse auch in extremen Umgebungsbedingungen.
Das Gassensorsystem besitzt die herausragende Eigenschaft, unter sehr rauen Umgebungsbedingungen wie hohen Temperaturen, starken Temperaturschwankungen und extremen Feuchten, eine hohe Langzeitstabilität aufzuweisen. Ermöglicht wird dies durch die patentierte HermeSEAL® Technologie. Für eine hohe Langlebigkeit der Sensorkomponenten ist es essentiell diese hermetisch abzudichten, da unter hohen Temperaturen, hoher Luftfeuchtigkeit sowie entsprechenden Wechselbelastungen übliche Klebe- und Lötverbindungen sehr schnell degradieren können. Mit der neuen Metallisierungs- und Fügetechnologie wird der Aufbau hermetisch dichter und langzeitstabiler Infrarot-Komponenten und darauf basierender Gassensoren ermöglicht.
Die Messung und Analyse von Gasen ist eine Schüsselaufgabe für Geräteentwicklung in sämtlichen Märkten und Branchen: Biotechnologie und Life Science, Medizintechnik, Luft und Raumfahrt, Agrartechnik & Lebensmittelindustrie, Sicherheit von Mensch und Umwelt und Energie.
Beispiel Bio-Medizintechnik / Zellinkubatoren
In Zell-Inkubatoren ist eine bestimmte und kontinuierliche Konzentration von CO2 notwendig für das Zell- und Gewebewachstum. Um diese Atmosphäre im Inneren des Inkubators zu überwachen und zu steuern, misst der NDIR Gassensor die Konzentration von Kohlenstoffdioxid. Der Sensorkopf wird direkt in der zu messenden Atmosphäre platziert. Die Sonde kann bei bis zu 190 °C hitzesterilisiert werden. Die Reinigung kann so einfach und sicher mit dem geringen Risiko einer Kreuzkontamination erfolgen. Der implementierte Ausgleich von Temperatur- und Druckschwankungen während der Messung führt zu weniger Handhabungsfehlern und einer einfachen Integration des Gassensors in das Inkubator Mess- und Regelsystem. Der MicroSENS Hightemp CO2 Sensor überzeugt durch geringe Drift, hohe Genauigkeit und eine langzeitstabile Leistung im täglichen Einsatz.
Beispiel Luft- und Raumfahrttechnik / Sauerstoffgeneratoren
Bei der aktuellen Marsmission der NASA wurden die hermetisch dichten IR Strahler von Micro-Hybrid, in einem Sensor der Firma SmartGas, im NASA Perseverance Mars Rover verbaut. Bei dieser Anwendung zur Sauerstoffgenerierung aus der Mars-Atmosphäre (mehr dazu auch im Artikel „Wegweisender Erfolg für bemannte Raumfahrt zum Mars“) werden Komponenten höchster Zuverlässigkeit und Robustheit benötigt, um starken Belastungen wie den enormen G-Kräften beim Raketenstart, extremen Temperaturen und Atmosphären-Druckverhältnissen, u.a. standzuhalten.
„Das Wachstum des Weltmarktes für innovative Gassensoren wird in den nächsten Jahren deutlich ansteigen. Mit unserer Packaging-Technologie und dem gebündelten Know-how aller an der Technologieplattform beteiligen Unternehmen und Forschungseinrichtungen, überzeugen wir mit internationalen Alleinstellungsmerkmalen.“, so Director of Sales & Marketing, Stefan Dietl.
Steffen Biermann, Director of Development & Industrial Engineering: „Durch die Kooperationen mit Forschungspartnern aus der Region eröffnet sich die Möglichkeit, Thüringen als Hochtechnologiestandort und Hot-Spot für optische Gassensoren und dessen zuverlässige MEMS-Komponenten im Herzen Deutschlands zu erweitern. Ein solches Netzwerk wird auch in weiteren Forschungsprojekten im Bereich der Quantensensoren Erfolge erzielen können.“
Prof. Dr. Th. Ortlepp, Geschäftsführer der CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik GmbH: „In enger Zusammenarbeit mit unseren Industriepartnern ist es uns gelungen, langzeitstabile und hochdynamische Infrarotbauelemente auf Basis unserer MEMS-Technologien zu entwickeln und inzwischen auch in Serie zu fertigen. Diese stellen die Kernkomponenten moderner Gassensoren dar, für die in den nächsten Jahren – getrieben durch Gebäudeautomation, Medizintechnik und industrielle Prozessüberwachung – ein enormes Marktwachstum zu erwarten ist.“
Bild: AMA Verband
Im Bild von links nach rechts:
Professor Dr. Andreas Schütze, Juryvorsitzender und Professor an der Universität des Saarlandes
Stefan Biermann, Director of Development Industrial Engineering, MH
Patrick Sachse, Senior Product Manager IR, MH
Annett Isserstedt-Trinke, Project Manager R&D, MH
Thomas Bartnitzek, Head of Technology Development - AEM, MH
Peter Krause, AMA Vorstandsvorsitzender
